?單元質(zhì)檢卷三　細(xì)胞的代謝
(時(shí)間:75分鐘　滿分:100分)
一、單項(xiàng)選擇題:本題共13小題,每小題2分,共26分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求的。
1.下列對細(xì)胞死活的判斷,錯(cuò)誤的是(　　)
A.在高倍鏡下觀察細(xì)胞,若發(fā)現(xiàn)細(xì)胞質(zhì)緩慢流動(dòng),則表明此時(shí)細(xì)胞是活細(xì)胞
B.用臺(tái)盼藍(lán)染液處理動(dòng)物細(xì)胞時(shí),細(xì)胞未被染成藍(lán)色,則表明該細(xì)胞是活細(xì)胞
C.洋蔥根尖細(xì)胞經(jīng)解離后再被甲紫溶液染成紫色,則確定此時(shí)根尖細(xì)胞為死細(xì)胞
D.將植物細(xì)胞置于質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的蔗糖溶液中,未發(fā)生質(zhì)壁分離,則確定此細(xì)胞是死細(xì)胞
答案:D
解析:活細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)不停地在流動(dòng),所以在高倍鏡下觀察,若發(fā)現(xiàn)細(xì)胞質(zhì)流動(dòng),則表明細(xì)胞是活的,A項(xiàng)正確;活細(xì)胞的細(xì)胞膜能控制物質(zhì)進(jìn)出,使臺(tái)盼藍(lán)染液不能透過細(xì)胞膜,因而活細(xì)胞不著色。細(xì)胞死亡后,細(xì)胞膜喪失控制物質(zhì)進(jìn)出的能力,臺(tái)盼藍(lán)染液可透過細(xì)胞膜,細(xì)胞被染成藍(lán)色,B項(xiàng)正確;活細(xì)胞不能被甲紫染色,若洋蔥根尖經(jīng)解離后細(xì)胞被龍膽紫溶液染成紫色,則此時(shí)根尖細(xì)胞為死細(xì)胞,C項(xiàng)正確;將植物細(xì)胞置于質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的蔗糖溶液中,若細(xì)胞不能發(fā)生質(zhì)壁分離,原因可能是該細(xì)胞是死細(xì)胞或者該蔗糖溶液濃度低于細(xì)胞液濃度,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
2.水分子通過細(xì)胞膜的方式有自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散(借助水通道蛋白)兩種。某研究小組想探究水分子主要通過哪種方式進(jìn)行跨膜運(yùn)輸,設(shè)計(jì)了相關(guān)實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)過程如下:將生長狀況良好的人的成熟紅細(xì)胞平均分為三組,放入清水中。甲組加入細(xì)胞呼吸抑制劑,乙組加入通道蛋白抑制劑,丙組不做處理。已知加入成分對清水的滲透壓不會(huì)造成影響,一段時(shí)間后,觀察三組細(xì)胞的破裂情況。下列對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的預(yù)測,最合理的是(　　)
A.丙組破裂細(xì)胞數(shù)目最多,甲組和乙組細(xì)胞破裂數(shù)目較少且大致相等
B.乙組破裂細(xì)胞數(shù)目最少,甲組和丙組細(xì)胞破裂數(shù)目較多且大致相等
C.丙組破裂細(xì)胞數(shù)目最多,甲組最少,乙組介于甲組和丙組之間
D.丙組破裂細(xì)胞數(shù)目最多,乙組最少,甲組介于乙組和丙組之間
答案:B
解析:自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散都屬于被動(dòng)運(yùn)輸,不需要能量,加入細(xì)胞呼吸抑制劑對水分子的跨膜運(yùn)輸不會(huì)造成影響,甲組和丙組的實(shí)驗(yàn)結(jié)果應(yīng)該大致相同;加入通道蛋白抑制劑會(huì)對水分子的跨膜運(yùn)輸造成影響,吸水速率最慢,加入通道蛋白抑制劑的乙組細(xì)胞破裂數(shù)目最少,B項(xiàng)正確。
3.在人體腸道內(nèi)寄生的一種變形蟲——痢疾內(nèi)變形蟲,能通過胞吐作用分泌蛋白分解酶,溶解人的腸壁組織,通過胞吞作用“吃掉”腸壁組織細(xì)胞,并引發(fā)阿米巴痢疾。下列有關(guān)胞吞、胞吐的敘述,正確的是(　　)
A.人體細(xì)胞攝取養(yǎng)分的基本方式與痢疾內(nèi)變形蟲“吃掉”腸壁組織細(xì)胞的方式相同
B.痢疾內(nèi)變形蟲通過胞吐作用分泌蛋白分解酶的過程,沒有涉及細(xì)胞膜的流動(dòng)性
C.在物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸過程中,胞吞、胞吐是普遍存在的現(xiàn)象,并且需要消耗能量
D.通過胞吞、胞吐方式轉(zhuǎn)運(yùn)的物質(zhì)都是大分子物質(zhì)
答案:C
解析:人體細(xì)胞攝取養(yǎng)分的基本方式是主動(dòng)運(yùn)輸,痢疾內(nèi)變形蟲“吃掉”腸壁組織細(xì)胞的方式為胞吞,A項(xiàng)錯(cuò)誤;痢疾內(nèi)變形蟲通過胞吐作用分泌蛋白分解酶的過程,存在膜的融合過程,涉及了細(xì)胞膜的流動(dòng)性,B項(xiàng)錯(cuò)誤;在物質(zhì)跨膜運(yùn)輸過程中,“胞吞”和“胞吐”過程是普遍存在的現(xiàn)象,并且需要消耗能量,C項(xiàng)正確;小分子物質(zhì)也可以通過胞吐的方式運(yùn)出細(xì)胞,如神經(jīng)遞質(zhì),D項(xiàng)錯(cuò)誤。
4.(2021河南洛陽期中)紅細(xì)胞膜中的Na+/K+—ATPase(ATP水解酶)的功能是水解ATP吸收K+,用一定的技術(shù)手段將紅細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)置換成高濃度的K+溶液,并將其置于極高濃度Na+的環(huán)境中,就發(fā)生了如圖所示的生理過程。下列相關(guān)敘述正確的是(　　)

A.圖示過程中,Na+、K+跨膜運(yùn)輸方式屬于主動(dòng)運(yùn)輸
B.Na+/K+—ATPase既有催化功能,又有運(yùn)輸功能
C.發(fā)生圖示過程中,紅細(xì)胞內(nèi)外的滲透壓不相等
D.該實(shí)驗(yàn)中ATP的合成不需要能量
答案:B
解析:據(jù)圖可知,K+和Na+均順濃度梯度進(jìn)行跨膜運(yùn)輸,且此過程沒有ATP的水解,只有ATP的合成,因此該過程沒有消耗能量,不屬于主動(dòng)運(yùn)輸,A項(xiàng)錯(cuò)誤;紅細(xì)胞膜中的K+/Na+—ATPase(ATP水解酶)可水解ATP吸收K+,在實(shí)驗(yàn)所示環(huán)境下可以催化ATP的合成,B項(xiàng)正確;圖示過程只表示了細(xì)胞內(nèi)外不同離子濃度不相等,但不代表細(xì)胞內(nèi)外滲透壓不相等,C項(xiàng)錯(cuò)誤;該實(shí)驗(yàn)中ATP的合成需要能量,由離子濃度差提供,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
5.在線粒體的內(nèi)外膜間隙中存在著腺苷酸激酶(AK),它能將ATP分子末端的磷酸基團(tuán)轉(zhuǎn)移至AMP上,從而形成ADP,該過程需要有Mg2+的參與。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(　　)
A.AK發(fā)揮作用的同時(shí)有特殊化學(xué)鍵的形成
B.無機(jī)鹽對維持細(xì)胞的生命活動(dòng)有重要作用
C.AMP在細(xì)胞中可作為合成RNA的原材料
D.線粒體中ATP合成速率取決于AK的活性
答案:D
解析:AK能將ATP分子末端的磷酸基團(tuán)轉(zhuǎn)移至腺嘌呤核糖核苷酸(AMP)上,從而形成ADP,使得ATP的一個(gè)特殊化學(xué)鍵斷裂,而AMP形成ADP時(shí),又形成了一個(gè)特殊化學(xué)鍵,故腺苷酸激酶發(fā)揮作用時(shí)伴隨著特殊化學(xué)鍵的斷裂與形成,A項(xiàng)正確;“腺苷酸激酶(AK)能將ATP分子末端的磷酸基團(tuán)轉(zhuǎn)移至AMP上,從而形成ADP,該過程需要有Mg2+的參與”,可見無機(jī)鹽對維持細(xì)胞的生命活動(dòng)有重要作用,B項(xiàng)正確;AMP是腺嘌呤核糖核苷酸,是合成RNA的原料,C項(xiàng)正確;腺苷酸激酶(AK)存在于線粒體的內(nèi)外膜間隙中,而線粒體合成ATP的場所為線粒體內(nèi)膜和線粒體基質(zhì),因此線粒體中ATP合成的速率與AK的活性無關(guān),D項(xiàng)錯(cuò)誤。
6.過氧化物酶體是真核細(xì)胞中的一種細(xì)胞器,其內(nèi)可發(fā)生RH2+O2R+H2O2反應(yīng),對細(xì)胞內(nèi)的氧水平有很大的影響。下圖為線粒體和過氧化物酶體中相關(guān)生化反應(yīng)速率在不同O2濃度下的變化曲線。據(jù)圖分析,下列敘述錯(cuò)誤的是(　　)

A.線粒體和過氧化物酶體消耗O2的酶均分布在相應(yīng)的細(xì)胞器基質(zhì)中
B.低O2條件下,線粒體的酶比過氧化物酶體中的酶催化效率高
C.在一定范圍內(nèi),過氧化物酶體利用O2的能力隨O2濃度增加而增強(qiáng)
D.過氧化物酶體可保護(hù)細(xì)胞免受高濃度氧的毒害
答案:A
解析:線粒體是有氧呼吸的主要場所,其中O2在第三階段參與反應(yīng),故線粒體消耗O2的酶分布在線粒體內(nèi)膜上,A項(xiàng)錯(cuò)誤;據(jù)曲線圖可知,低O2條件下,線粒體的酶比過氧化物酶體中的酶催化效率高,B項(xiàng)正確;據(jù)曲線圖可知,在一定范圍內(nèi),過氧化物酶體利用O2的能力隨O2濃度增加而增強(qiáng),故過氧化物酶體可保護(hù)細(xì)胞免受高濃度氧的毒害,C、D兩項(xiàng)正確。
7.(2022湖南三湘名校聯(lián)考)下圖中的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、AOX、UQ表示在真核細(xì)胞中有氧呼吸的第三階段參與電子傳遞的蛋白質(zhì)復(fù)合體或脂溶性物質(zhì)復(fù)合體。其中H+通過Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ逆濃度梯度運(yùn)輸,建立膜質(zhì)子(H+)勢差,驅(qū)動(dòng)ATP合成酶和UCP發(fā)揮作用使膜兩側(cè)的質(zhì)子(H+)勢差轉(zhuǎn)變成其他形式的能量。假設(shè)只要電子最終能傳到H2O中,釋放的總能量不變。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(　　)

A.圖示的膜結(jié)構(gòu)為線粒體內(nèi)膜,下側(cè)為線粒體基質(zhì)
B.電子在Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ之間傳遞過程中有能量的轉(zhuǎn)化
C.若Ⅲ、Ⅳ不能發(fā)揮作用,ATP的生成效率將降低
D.隨著UCP含量的升高,熱能的生成效率隨之降低
答案:D
解析:分析圖形可知,UQ(泛醌,脂溶性化合物)、蛋白復(fù)合體(Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ)可以傳遞有機(jī)物分解產(chǎn)生的電子,同時(shí)又將H+運(yùn)輸?shù)侥らg隙,使膜兩側(cè)形成H+濃度差;H+通過ATP合成酶以被動(dòng)運(yùn)輸?shù)姆绞竭M(jìn)入線粒體基質(zhì),并驅(qū)動(dòng)ATP生成;H+可以通過UCP蛋白由膜間隙跨膜運(yùn)輸?shù)骄€粒體基質(zhì)。有氧呼吸第二階段有機(jī)物的進(jìn)一步分解發(fā)生在線粒體基質(zhì)中,第三階段反應(yīng)發(fā)生在線粒體內(nèi)膜上,A項(xiàng)正確;H+通過Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ逆濃度梯度運(yùn)輸需要消耗能量,說明電子在Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ之間傳遞過程中有能量的轉(zhuǎn)化,B項(xiàng)正確;若Ⅲ、Ⅳ不能發(fā)揮作用,將有較少H+通過Ⅲ、Ⅳ逆濃度梯度運(yùn)輸,膜兩側(cè)的質(zhì)子(H+)勢差降低,ATP的生成效率也將降低,C項(xiàng)正確;隨著UCP含量的升高,有較多H+通過UCP順濃度梯度運(yùn)輸,產(chǎn)生的ATP減少,熱能的生成效率升高,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
8.(2022河北衡水月考)眼蟲是一類介于動(dòng)物和植物之間的單細(xì)胞原生生物,通常因體內(nèi)含大量葉綠體而呈綠色。眼蟲在有光條件下可以進(jìn)行光合作用,在無光的條件下,可通過體表吸收培養(yǎng)液中的有機(jī)物質(zhì)。下列推測錯(cuò)誤的是(　　)
A.眼蟲吸收的光能不可直接用于C3的還原
B.眼蟲固定CO2分子的過程伴隨著ATP的水解
C.眼蟲吸收的H218O中的18O可出現(xiàn)在C18O2
D.有光、無光條件下,培養(yǎng)液中的眼蟲均可以生長繁殖
答案:B
解析:眼蟲吸收的光能不可直接用于C3的還原,需要轉(zhuǎn)化為ATP中的化學(xué)能才能用于C3的還原,A項(xiàng)正確;眼蟲固定CO2分子的過程不需要消耗能量,該過程沒有伴隨ATP的水解,B項(xiàng)錯(cuò)誤;眼蟲吸收的H218O中的18O可通過細(xì)胞呼吸形成C18O2,C項(xiàng)正確;眼蟲在有光條件下可以進(jìn)行光合作用合成有機(jī)物,無光條件下,眼蟲可吸收培養(yǎng)液中的有機(jī)物質(zhì),故有光、無光條件下,培養(yǎng)液中的眼蟲均可以生長繁殖,D項(xiàng)正確。
9.酸雨會(huì)造成蔬菜減產(chǎn),影響“菜籃子”。科研人員以散葉生菜為實(shí)驗(yàn)材料,采用電動(dòng)噴頭控制模擬酸雨。實(shí)驗(yàn)處理包括強(qiáng)度為pH=3.0、4.0和5.0的模擬酸雨以及CK組(pH≈6的灌溉水),實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖。下列敘述錯(cuò)誤的是(　　)

圖1

圖2
A.本實(shí)驗(yàn)的自變量是處理時(shí)間和酸雨強(qiáng)度,因變量是相對葉綠素含量和凈光合速率
B.pH小于4時(shí),酸雨可通過降低蔬菜的葉綠素含量,使蔬菜捕獲光能的能力降低,造成減產(chǎn)
C.本研究中,強(qiáng)度為pH=3.0的酸雨對散葉生菜生長的影響最顯著　
D.第20天,pH=5.0的酸雨使生菜相對葉綠素含量和凈光合作用顯著降低
答案:D
解析:分析題意可知,本實(shí)驗(yàn)?zāi)康臑樘骄克嵊陮ι⑷~生菜光合速率的影響,則自變量為處理時(shí)間和酸雨強(qiáng)度,因變量是相對葉綠素含量和凈光合速率,對照組為未經(jīng)酸雨處理的灌溉水組,A項(xiàng)正確;pH小于4.0時(shí),酸雨處理組的相對葉綠素含量、凈光合速率均較對照組有所降低,可見酸雨可通過降低葉綠素含量,使蔬菜捕獲光能的能力降低,從而使有機(jī)物積累量減少,造成減產(chǎn),B項(xiàng)正確;由圖2可知,不同強(qiáng)度酸雨中,pH=3.0組對散葉生菜凈光合速率的降低效果最顯著,C項(xiàng)正確;由圖1可以看出,隨著處理時(shí)間的變化,相對CK組的葉綠素含量而言,在第20天時(shí),pH=5.0組未出現(xiàn)明顯的下降,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
10.下圖為植物體內(nèi)發(fā)生的光合作用和細(xì)胞呼吸的示意圖,下列相關(guān)敘述正確的是(　　)

A.光合作用過程中CO2在葉綠體囊狀結(jié)構(gòu)薄膜上被利用
B.農(nóng)業(yè)上,控制好大棚中O2和CO2含量有利于農(nóng)作物增產(chǎn)
C.在高O2含量的環(huán)境中,植物不能進(jìn)行光合作用
D.將植物突然置于黑暗環(huán)境中,葉綠體中C5與C3間的轉(zhuǎn)化不受影響
答案:B
解析:分析題圖可知,1分子C5在高CO2環(huán)境中,與1分子CO2結(jié)合生成2分子C3,然后參與卡爾文循環(huán),在高O2環(huán)境中與1分子O2結(jié)合生成1分子C3,然后參與卡爾文循環(huán),同時(shí)生成1分子C2,進(jìn)入線粒體參與細(xì)胞呼吸釋放出CO2。光合作用過程中CO2參與暗反應(yīng),場所是葉綠體基質(zhì)中,A項(xiàng)錯(cuò)誤;分析題圖可知,O2和CO2的濃度會(huì)影響光合作用和細(xì)胞呼吸,故農(nóng)業(yè)上,控制好大棚中O2和CO2含量有利于農(nóng)作物增產(chǎn),B項(xiàng)正確;在高O2含量的環(huán)境中,產(chǎn)生的C3也可用于卡爾文循環(huán),進(jìn)而生成糖,C項(xiàng)錯(cuò)誤;光合作用暗反應(yīng)的進(jìn)行,需要光反應(yīng)提供NADPH和ATP,黑暗條件下,光反應(yīng)不能進(jìn)行,不能為暗反應(yīng)提供NADPH和ATP,因而C5與C3之間的轉(zhuǎn)化受影響,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
11.某實(shí)驗(yàn)小組研究溫度對水綿光合作用和細(xì)胞呼吸的影響,實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下圖所示,據(jù)圖分析,下列有關(guān)說法正確的是(　　)

A.據(jù)圖可知,水綿細(xì)胞細(xì)胞呼吸的最適溫度為35 ℃
B.圖中水綿細(xì)胞積累有機(jī)物速率最大時(shí)的溫度是25 ℃
C.每天光照10 h,最有利于水綿生長的溫度是25 ℃
D.在5 ℃時(shí),水綿細(xì)胞產(chǎn)生氧氣的速率是消耗氧氣的速率的2倍
答案:B
解析:由于缺少高于35 ℃的實(shí)驗(yàn)組,因此不能確定水綿細(xì)胞細(xì)胞呼吸的最適溫度,A項(xiàng)錯(cuò)誤;圖中溫度為25 ℃時(shí),水綿細(xì)胞的凈光合速率最大,積累有機(jī)物速率最大,B項(xiàng)正確;每天光照10 h,一天積累的有機(jī)物=10×凈光合速率-14×呼吸速率,通過計(jì)算可知,最有利于水綿生長的溫度是20 ℃,C項(xiàng)錯(cuò)誤;在5 ℃時(shí),總光合速率=凈光合速率+呼吸速率=1.5 mg/h,呼吸速率為0.5 mg/h,故水綿細(xì)胞產(chǎn)生氧氣的速率是消耗氧氣的速率的3倍,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
12.遷移率是用紙層析法分離混合色素中各種成分的重要指標(biāo),可用于色素的鑒定。以新鮮菠菜綠葉為材料進(jìn)行色素的提取和分離實(shí)驗(yàn),得到下表結(jié)果。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(　　)
組　別
層析液
色素1
色素2
色素3
色素4
移動(dòng)距離/cm
8.00
7.60
4.24
1.60
0.80
遷移率
—
0.95
0.53
0.20
0.10
注:遷移率=色素移動(dòng)距離/層析液移動(dòng)距離
A.可用體積分?jǐn)?shù)為95%的乙醇加入適量無水碳酸鈉代替無水乙醇
B.新鮮菠菜綠葉的色素提取液呈綠色主要是由于存在色素3、4
C.4種色素在層析液中的溶解度從大到小依次是色素1、2、3、4
D.遷移率為0.95和0.53的色素主要吸收可見光中的紅光和藍(lán)紫光
答案:D
解析:綠葉中色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)中,如果沒有無水乙醇,可以用體積分?jǐn)?shù)為95%的乙醇加入適量無水碳酸鈉作為提取液,A項(xiàng)正確;色素提取液呈綠色主要是由于含有葉綠素a和葉綠素b,兩者在層析液中的溶解度較低,擴(kuò)散距離較近,可對應(yīng)表中的3、4,B項(xiàng)正確;各色素隨層析液在濾紙上的擴(kuò)散速度不同,溶解度大,擴(kuò)散速度快,溶解度小,擴(kuò)散速度慢,則4種色素在層析液中的溶解度從大到小依次是色素1、2、3、4,C項(xiàng)正確;遷移率為0.95和0.53的色素分別對應(yīng)胡蘿卜素和葉黃素,兩者主要吸收可見光中的藍(lán)紫光,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
13.下圖為某植物葉片正常衰老過程中光合作用和細(xì)胞呼吸的變化曲線,下列分析正確的是(　　)

A.從第40天開始葉片的有機(jī)物含量下降
B.葉片衰老對植物來說只是消極的死亡過程
C.據(jù)圖推測,葉片衰老時(shí),葉綠體結(jié)構(gòu)先于線粒體結(jié)構(gòu)被破壞
D.約57 d前細(xì)胞呼吸基本不變,葉片生命活動(dòng)所需ATP主要由光合作用提供
答案:C
解析:在光合作用和細(xì)胞呼吸曲線相交之前,光合作用一直大于細(xì)胞呼吸,因此在60 d之前葉片的有機(jī)物含量逐漸上升,A項(xiàng)錯(cuò)誤;葉片衰老對植物來說是主動(dòng)死亡的過程,實(shí)現(xiàn)了新舊葉片的更替,對植物而言是積極的過程,B項(xiàng)錯(cuò)誤;據(jù)圖推測,葉片衰老時(shí),光合作用在40~60 d之間逐漸下降,而呼吸速率基本不變,說明葉綠體結(jié)構(gòu)解體先于線粒體結(jié)構(gòu)解體,C項(xiàng)正確;一般而言,光合作用的光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP僅用于葉綠體內(nèi)的生理過程,57 d前細(xì)胞呼吸較弱,但仍可以進(jìn)行細(xì)胞呼吸,葉片各項(xiàng)生命活動(dòng)所需ATP仍由細(xì)胞呼吸提供,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
二、多項(xiàng)選擇題:本題共5小題,每小題3分,共15分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,有兩個(gè)或兩個(gè)以上選項(xiàng)符合題目要求,全部選對得3分,選對但不全的得1分,有選錯(cuò)的得0分。
14.(2022遼寧名校聯(lián)盟月考)多肉作為一種盆栽,種類多樣,顏色各異,在世界各地廣受歡迎。多肉的繁殖容易,一片完整的葉就可以繁殖成一棵多肉。其葉片白天關(guān)閉氣孔,晚上開放氣孔。下列說法正確的是(　　)
A.多肉植物白天關(guān)閉氣孔,防止水分過度散失,耐干旱能力比較強(qiáng)
B.多肉植物晚上開放氣孔,從外界吸收二氧化碳,開始進(jìn)行光合作用合成糖類等
C.多肉植物一片完整的葉片能繁殖成一棵多肉,這與植物細(xì)胞的全能性有關(guān)
D.多肉植物葉片的顏色各異與葉綠體內(nèi)的色素及液泡內(nèi)的色素有關(guān)
答案:ACD
解析:蒸騰作用通過氣孔散失水分,多肉植物白天關(guān)閉氣孔,可防止水分過度散失,耐干旱能力比較強(qiáng),A項(xiàng)正確;多肉植物夜晚開放氣孔,吸收二氧化碳,但夜晚無光,不能進(jìn)行光合作用的光反應(yīng),沒有光反應(yīng)提供的物質(zhì),不能進(jìn)行暗反應(yīng)合成糖類,B項(xiàng)錯(cuò)誤;細(xì)胞全能性是指已經(jīng)分化的細(xì)胞仍具有產(chǎn)生完整生物體或分化成其他各種細(xì)胞的潛能,一片完整的葉片能繁殖成一顆多肉與植物細(xì)胞的全能性有關(guān),C項(xiàng)正確;植物葉片的多種顏色與色素有關(guān),含有色素的結(jié)構(gòu)有葉綠體和液泡,D項(xiàng)正確。
15.下圖表示溫度對酶甲和酶乙活性的影響。下列說法錯(cuò)誤的是(　　)

A.酶甲的最適溫度為60 ℃
B.酶甲耐受高溫的能力強(qiáng)于酶乙
C.100 ℃兩種酶的空間結(jié)構(gòu)都發(fā)生了不可逆的改變
D.兩種酶都是在核糖體上合成
答案:ABD
解析:據(jù)圖可知,在60 ℃時(shí),酶甲的相對酶活性低于30 ℃時(shí),故60 ℃不是酶甲的最適溫度,A項(xiàng)錯(cuò)誤;由題圖可知,在保溫溫度較高時(shí),酶乙的相對酶活性較高(如60 ℃時(shí)),故酶甲耐受高溫的能力弱于酶乙,B項(xiàng)錯(cuò)誤;酶的活性受溫度影響,據(jù)圖可知,在100 ℃時(shí),兩種酶的活性喪失,說明二者的空間結(jié)構(gòu)發(fā)生了不可逆的改變,C項(xiàng)正確;酶的化學(xué)本質(zhì)為RNA或蛋白質(zhì),蛋白質(zhì)類的酶的合成場所是核糖體,但據(jù)題意無法推知兩種酶的本質(zhì),D項(xiàng)錯(cuò)誤。
16.磷酸肌酸是在肌肉或其他興奮性組織(如腦和神經(jīng))中的一種特殊磷酸化合物,是特殊化學(xué)鍵的暫時(shí)貯存形式,ATP和磷酸肌酸在一定條件下可相互轉(zhuǎn)化。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(　　)
磷酸肌酸(C~P)+ADPATP+肌酸(C)
A.磷酸肌酸(C~P)在形成肌酸的過程中特殊化學(xué)鍵斷裂
B.磷酸肌酸是肌肉中能量儲(chǔ)存的一種形式,是細(xì)胞內(nèi)的直接能源物質(zhì)
C.劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí),在磷酸肌酸的作用下,肌肉細(xì)胞ATP的含量保持相對穩(wěn)定
D.磷酸肌酸釋放的能量可以直接用于各項(xiàng)生命活動(dòng)
答案:BD
解析:磷酸肌酸(C~P)在形成肌酸的過程中特殊化學(xué)鍵(~)斷裂,并釋放能量,A項(xiàng)正確;一般而言,細(xì)胞內(nèi)的直接能源物質(zhì)是ATP,B項(xiàng)錯(cuò)誤;由于一定條件下ATP和磷酸肌酸可相互轉(zhuǎn)化,故劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí),在磷酸肌酸的作用下,肌肉細(xì)胞ATP的含量保持相對穩(wěn)定,C項(xiàng)正確;磷酸肌酸釋放的能量需要先轉(zhuǎn)移到ATP中才可以用于各項(xiàng)生命活動(dòng),D項(xiàng)錯(cuò)誤。
17.(2022湖南邵陽二中調(diào)研)將玉米種子置于25 ℃、黑暗、水分適宜的條件下萌發(fā),每天定時(shí)取相同數(shù)量的萌發(fā)種子,—半直接烘干稱重,另一半切取胚乳烘干稱重,計(jì)算每粒的平均干重,結(jié)果如下圖所示。若只考慮種子萌發(fā)所需的營養(yǎng)物質(zhì)來源于胚乳,下列敘述不正確的是(　　)

A.若自120 h后給予適宜的光照,則萌發(fā)種子的干重將繼續(xù)減少
B.萌發(fā)過程中在96~120 h之間種子的呼吸速率最大
C.萌發(fā)過程中胚乳的部分營養(yǎng)物質(zhì)轉(zhuǎn)化成幼苗的組成物質(zhì),其最大轉(zhuǎn)化速率為17.1 mg/(粒·d)
D.萌發(fā)過程中胚乳組織中的淀粉被水解成葡萄糖,再通過細(xì)胞呼吸為種子萌發(fā)提供能量
答案:ABC
解析:若自120 h后給予適宜的光照,萌發(fā)種子將進(jìn)行光合作用,會(huì)導(dǎo)致種子的干重增加,A項(xiàng)錯(cuò)誤;呼吸速率最大的階段為胚乳干重減少量最大的時(shí)刻,即72~96 h,B項(xiàng)錯(cuò)誤;細(xì)胞呼吸消耗的有機(jī)物量=胚乳減少的干重量-轉(zhuǎn)化成幼苗的組成物質(zhì),可知在96~120 h之間,細(xì)胞呼吸消耗的有機(jī)物量為(118.1-91.1)-(177.7-172.7)=22 mg/粒,最大轉(zhuǎn)化速率為22 mg/(?！),C項(xiàng)錯(cuò)誤;種子萌發(fā)過程中,淀粉可水解為葡萄糖,葡萄糖通過氧化分解為生命活動(dòng)的供能,D項(xiàng)正確。
18.下圖為小腸上皮細(xì)胞物質(zhì)跨膜運(yùn)輸示意圖,下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(　　)

A.葡萄糖進(jìn)入小腸上皮細(xì)胞是由ATP直接供能
B.Na+運(yùn)出小腸上皮細(xì)胞的方式是主動(dòng)運(yùn)輸
C.運(yùn)輸葡萄糖的載體蛋白①③也存在于紅細(xì)胞膜上
D.載體蛋白①②③不同的根本原因是控制其合成的基因不同
答案:AC
解析:據(jù)圖分析,葡萄糖進(jìn)入小腸上皮細(xì)胞時(shí),是由低濃度一側(cè)向高濃度一側(cè)運(yùn)輸,屬于主動(dòng)運(yùn)輸,據(jù)圖可知該過程不靠直接水解ATP提供的能量推動(dòng),而是依賴于Na+濃度梯度,當(dāng)Na+順電化學(xué)梯度流向膜內(nèi)時(shí),葡萄糖通過專一性的運(yùn)送載體,伴隨Na+一起運(yùn)送入小腸上皮細(xì)胞,A項(xiàng)錯(cuò)誤;Na+運(yùn)出小腸上皮細(xì)胞的方向是從低濃度向高濃度,方式是主動(dòng)運(yùn)輸,B項(xiàng)正確;載體蛋白①運(yùn)輸葡萄糖的方式為逆濃度梯度運(yùn)輸?shù)闹鲃?dòng)運(yùn)輸,而紅細(xì)胞吸收葡萄糖的方式是協(xié)助擴(kuò)散,方向是由高濃度到低濃度,故紅細(xì)胞膜上沒有載體蛋白①,C項(xiàng)錯(cuò)誤;基因決定蛋白質(zhì)的合成,載體蛋白①②③的化學(xué)本質(zhì)都是蛋白質(zhì),載體蛋白①②③不同的根本原因是控制其合成的基因不同,D項(xiàng)正確。
三、非選擇題:本題共5小題,共59分。
19.(10分)細(xì)胞的生命活動(dòng)離不開酶和ATP,據(jù)圖分析并回答下列問題。

圖1

圖2
(1)在甲、乙、丙三支試管中分別加入一定量的淀粉溶液和等量的淀粉酶溶液,在均高于最適溫度條件下進(jìn)行反應(yīng),產(chǎn)物量隨時(shí)間的變化曲線如圖1所示。乙、丙試管溫度的大小關(guān)系為乙　　　　丙。如果在T1時(shí)適當(dāng)提高甲試管的溫度,則A點(diǎn)如何移動(dòng)?　　　　　　(填“上移”“下移”或“不移動(dòng)”)。?
(2)若在丁試管中加入與乙試管等量的淀粉和鹽酸,在溫度相同的條件下反應(yīng),測得乙試管反應(yīng)速率遠(yuǎn)大于丁試管,該結(jié)果說明酶具有　　　　　　,具有該特性的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　。?
(3)圖2表示ATP酶復(fù)合體的結(jié)構(gòu)和主要功能,ATP酶復(fù)合體的存在說明生物膜具有的功能有　　　　　　　　和　　　　　　　　　　。圖中H+從B側(cè)運(yùn)輸?shù)紸側(cè)的跨膜運(yùn)輸方式為　　　　　　　　。?
(4)科學(xué)家發(fā)現(xiàn),一種與ATP相似的物質(zhì)GTP(鳥苷三磷酸)也能為細(xì)胞的生命活動(dòng)提供能量,請從化學(xué)結(jié)構(gòu)的角度解釋,GTP與GDP容易相互轉(zhuǎn)化的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?
答案:(1)小于　不移動(dòng)　(2)高效性　酶降低活化能的作用更顯著　(3)物質(zhì)運(yùn)輸　能量轉(zhuǎn)換　協(xié)助擴(kuò)散　(4)遠(yuǎn)離鳥苷(G)的特殊化學(xué)鍵容易水解和形成
解析:(1)乙、丙兩試管的溫度均高于最適溫度,隨著溫度的升高,酶的活性降低,從圖1可以看出,單位時(shí)間內(nèi),乙試管產(chǎn)物量多于丙,說明乙試管溫度小于丙試管;適當(dāng)提高甲試管的溫度,反應(yīng)速度加快,但A點(diǎn)取決于底物的多少,不會(huì)移動(dòng)。(2)丁試管沒有加入淀粉酶而加入鹽酸,說明了酶具有高效性。原因是同無機(jī)催化劑相比,酶降低活化能的效果更顯著。(3)圖2顯示H+跨膜運(yùn)輸時(shí)膜上有ATP和ADP的轉(zhuǎn)化,說明了線粒體膜具有物質(zhì)運(yùn)輸和能量轉(zhuǎn)換的功能;H+跨膜運(yùn)輸?shù)姆较蚴菑母邼舛鹊降蜐舛?需要載體蛋白的協(xié)助,所以屬于協(xié)助擴(kuò)散。(4)一種與ATP相似的物質(zhì)GTP(鳥苷三磷酸)也能為細(xì)胞的生命活動(dòng)提供能量,從化學(xué)結(jié)構(gòu)的角度分析,GTP與GDP容易相互轉(zhuǎn)化的原因是遠(yuǎn)離鳥苷(G)的特殊化學(xué)鍵容易水解和形成。
20.(2021山東青島膠州期末)(12分)研究表明,在鹽脅迫下大量的Na+進(jìn)入植物根部細(xì)胞,會(huì)抑制K+進(jìn)入細(xì)胞,導(dǎo)致細(xì)胞中Na+/K+的比例異常,使細(xì)胞內(nèi)的酶失活,影響蛋白質(zhì)的正常合成。堿蓬等耐鹽植物能夠在鹽脅迫逆境中正常生長,如圖是耐鹽植物根細(xì)胞參與抵抗鹽脅迫有關(guān)的結(jié)構(gòu)示意圖,其根細(xì)胞生物膜兩側(cè)的H+形成的電化學(xué)梯度,在物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)過程中發(fā)揮了十分重要的作用。請回答下列問題。

(1)鹽堿地上大多數(shù)植物很難生長,主要原因是土壤溶液濃度大于　　　　　　　　　　,植物無法從土壤中獲取充足的水分甚至萎蔫。?
(2)耐鹽植物根細(xì)胞膜具有選擇透過性的基礎(chǔ)是　　　　　　　　　　　　　　　　,當(dāng)鹽浸入到根周圍的環(huán)境時(shí),Na+以　　　　　　　　的方式順濃度梯度大量進(jìn)入根部細(xì)胞。據(jù)圖分析,圖示各結(jié)構(gòu)中H+濃度分布存在差異,該差異主要由位于　　　　　　　　　　　　　　上的H+—ATP泵轉(zhuǎn)運(yùn)H+來維持的。?
(3)為減少Na+對胞內(nèi)代謝的影響,這種H+分布特點(diǎn)可使根細(xì)胞將Na+轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞膜外或液泡內(nèi)。Na+轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞膜外或液泡內(nèi)所需的能量來自　　　　　　　　　　　。?
(4)有人提出,耐鹽堿水稻根部細(xì)胞的細(xì)胞液濃度比一般水稻品種(生長在普通土壤上)的高。請利用質(zhì)壁分離實(shí)驗(yàn)方法設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證(簡要寫出實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路)?！　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　?。?
答案:(1)細(xì)胞液濃度　(2)細(xì)胞膜上轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的種類和數(shù)量,轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白空間結(jié)構(gòu)的變化　協(xié)助擴(kuò)散　細(xì)胞膜和液泡膜　(3)細(xì)胞膜兩側(cè)、液泡膜兩側(cè)H+濃度差形成的勢能　(4)配制一系列濃度梯度的蔗糖溶液,分別取耐鹽堿水稻根的成熟區(qū)細(xì)胞和普通水稻根的成熟區(qū)細(xì)胞,進(jìn)行質(zhì)壁分離實(shí)驗(yàn),觀察對比兩種植物細(xì)胞在每一濃度下發(fā)生質(zhì)壁分離的情況
解析:(1)鹽堿地土壤鹽分過多,土壤溶液濃度大,甚至大于植物根部細(xì)胞的細(xì)胞液濃度,植物無法從土壤中獲取充足的水分甚至萎蔫,故鹽堿地上大多數(shù)植物很難生長。(2)細(xì)胞膜的功能主要由膜上的蛋白質(zhì)種類和數(shù)量決定,所以耐鹽植物根細(xì)胞膜具有選擇透過性的基礎(chǔ)是細(xì)胞膜上轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的種類和數(shù)量,轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白空間結(jié)構(gòu)的變化;Na+順濃度梯度進(jìn)入根部細(xì)胞的方式為協(xié)助擴(kuò)散,圖示H+濃度的運(yùn)輸需要借助細(xì)胞膜上的SOS1和液泡膜上的NHX,因此圖示各結(jié)構(gòu)中H+濃度分布存在差異,該差異主要由位于細(xì)胞膜和液泡膜上的H+-ATP泵轉(zhuǎn)運(yùn)H+來維持的。(3)H+借助轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白SOS1順濃度梯度從細(xì)胞膜外運(yùn)輸?shù)郊?xì)胞質(zhì)基質(zhì)形成的勢能,為Na+從細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)運(yùn)輸?shù)郊?xì)胞膜外提供了動(dòng)力;H+借助轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白NHX順濃度梯度從液泡內(nèi)運(yùn)輸?shù)郊?xì)胞質(zhì)基質(zhì)形成的勢能,為Na+從細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)運(yùn)輸?shù)揭号輧?nèi)提供了動(dòng)力。這一轉(zhuǎn)運(yùn)過程可以幫助根細(xì)胞將Na+轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞膜外或液泡內(nèi),從而減少Na+對胞內(nèi)代謝的影響。(4)耐鹽堿水稻根部細(xì)胞的細(xì)胞液濃度比一般水稻品種(生長在普通土壤上)的高。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)遵循對照原則和單一變量原則,利用質(zhì)壁分離實(shí)驗(yàn)方法設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證,可以通過配制一系列不同濃度的外界溶液,去培養(yǎng)各自的根細(xì)胞,觀察比較每一濃度下發(fā)生質(zhì)壁分離的情況,從而得出結(jié)論,因此其實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路是:配制一系列濃度梯度的蔗糖溶液,分別取耐鹽堿水稻根的成熟區(qū)細(xì)胞和普通水稻根的成熟區(qū)細(xì)胞,進(jìn)行質(zhì)壁分離實(shí)驗(yàn),觀察對比兩種植物細(xì)胞在每一濃度下發(fā)生質(zhì)壁分離的情況。
21.(2022河南部分重點(diǎn)高中調(diào)研)(12分)作物碳源是農(nóng)田土壤有機(jī)碳(SOC)的主要來源,主要包括作物殘?bào)w碳(秸稈和根系)的輸入和作物生長期產(chǎn)生根際淀積物等。在適宜條件下,研究人員用14CO2標(biāo)記作物葉片,通過區(qū)分作物和土壤被標(biāo)記的碳比例數(shù)據(jù),研究小麥和玉米葉片光合碳(光合產(chǎn)物)在SOC系統(tǒng)中的分配情況,結(jié)果如圖所示?；卮鹣铝袉栴}。

(1)研究作物葉片光合碳在SOC系統(tǒng)中的分配情況時(shí),采用的方法是　　　　　　　　　　　。根據(jù)上圖所示結(jié)果分析,小麥和玉米產(chǎn)生的光合碳主要用于　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?
(2)小麥和玉米的根系均出現(xiàn)一定比例的14C,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。研究發(fā)現(xiàn),小麥在從出苗至拔節(jié)前的時(shí)期向根的光合碳分配比例高達(dá)30%,該時(shí)期碳分配比例高有利于根系細(xì)胞　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,同時(shí)有利于根系細(xì)胞從土壤吸收更多的　　　　　　　　。?
(3)土壤CO2部分來自作物根系細(xì)胞的細(xì)胞呼吸,根系細(xì)胞主要在　　　　　　　　　　　中產(chǎn)生CO2。?
(4)農(nóng)田SOC決定土壤肥力,農(nóng)田SOC降低成為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)問題。根據(jù)研究結(jié)果可知,為了充分利用光合碳,可采取　　　　　　　　(答出1點(diǎn))的方法來提高土壤肥力,從而提高作物產(chǎn)量。?
答案:(1)同位素標(biāo)記法　地上部器官的生長,儲(chǔ)存在有機(jī)物中　(2)根系不能進(jìn)行光合作用制造有機(jī)物,但葉片光合作用制造的光合產(chǎn)物會(huì)運(yùn)輸至根系　進(jìn)行有氧呼吸提供能量,有利于根系生長　礦質(zhì)元素　(3)線粒體基質(zhì)　(4)秸稈還田
解析:(1)光合作用過程中探究碳的路徑采用的方法是同位素標(biāo)記法,由題圖可知,小麥和玉米地上部的光合碳比例占大部分,說明小麥、玉米光合作用產(chǎn)生的碳主要用于地上部器官的生長,儲(chǔ)存在有機(jī)物中。(2)根系不能進(jìn)行光合作用制造有機(jī)物,葉片進(jìn)行光合作用制造的有機(jī)物含有14C,光合產(chǎn)物可運(yùn)輸至根系,所以根系會(huì)出現(xiàn)一定比例的14C。處于出苗至拔節(jié)時(shí)期的植物快速生長,根系碳分配比例高,有利于根系細(xì)胞進(jìn)行有氧呼吸提供能量,并且根系細(xì)胞的生長需要積累糖類,如纖維素,根系細(xì)胞生長旺盛有利于其吸收礦質(zhì)元素。(3)根據(jù)題干中的信息“作物碳源是SOC的主要來源,主要包括作物殘?bào)w碳(秸稈和根系)的輸入和作物生長期產(chǎn)生根際淀積物”可知,種植小麥和玉米時(shí),小麥和玉米的落葉、根系以及根際淀積物在土壤中,會(huì)使土壤出現(xiàn)一定比例的14C。CO2可來源于根系細(xì)胞的有氧呼吸,所以土壤CO2主要在根系細(xì)胞的線粒體基質(zhì)中產(chǎn)生。(4)小麥和玉米地上部的有機(jī)碳含量高,為充分利用光合碳,可以將小麥和玉米的秸稈還田,以提高農(nóng)田SOC,提高土壤肥力,從而提高產(chǎn)量。
22.(12分)普通栽培模式下,玉米基本采用單作連作的種植方式,而作物長期連作會(huì)導(dǎo)致土壤物理性狀顯著惡化,不利于同種作物的生長。某農(nóng)場設(shè)計(jì)的“玉米—綠豆”間作模式取得了玉米、綠豆雙豐收,大大提高了經(jīng)濟(jì)效益。相對于綠豆,玉米的根深、株高?；卮鹣铝袉栴}。
(1)在我國某些地區(qū)的“黃金”玉米帶,玉米連作的年限長達(dá)20年,部分達(dá)30年,已產(chǎn)生嚴(yán)重的連作障礙。請結(jié)合所學(xué)知識(shí),分析發(fā)生連作障礙的主要原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?
(2)搭配種植的玉米和綠豆,光飽和點(diǎn)(在一定的光強(qiáng)范圍內(nèi),植物的光合速率隨光照強(qiáng)度的上升而增大,當(dāng)光照強(qiáng)度上升到某一數(shù)值之后,光合速率不再繼續(xù)提高時(shí)的光照強(qiáng)度)和光補(bǔ)償點(diǎn)(植物通過光合作用制造的有機(jī)物與細(xì)胞呼吸消耗的物質(zhì)相平衡時(shí)的光照強(qiáng)度)較高的植物分別是　　　　、　　　　。?
(3)“玉米—綠豆”間作模式的優(yōu)點(diǎn)包括:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?
(4)下圖是某作物間作和單作時(shí),在不同光照強(qiáng)度下測得的單株該作物吸收CO2速率(假設(shè)間作與單作時(shí)各農(nóng)作物間的株距相同)。

該農(nóng)作物對CO2和光能的利用率較高的栽培模式是　　　　。?
答案:(1)由于玉米對土壤中礦質(zhì)元素的吸收具有選擇性,長期種植玉米使土壤營養(yǎng)元素失調(diào)(或缺乏某些必需元素),從而產(chǎn)生連作障礙　(2)玉米　玉米　(3)充分利用了不同層次的光能　根系深淺搭配,合理地利用了不同層次土壤內(nèi)的水分和養(yǎng)分　(4)間作
解析:(1)不同植物對礦質(zhì)元素的利用存在差異,能選擇性地吸收需要的礦質(zhì)元素,長期種植玉米使土壤營養(yǎng)元素失調(diào)(或缺乏某些必需元素),從而產(chǎn)生連作障礙。(2)玉米較高,能接受到更多的光照,因此光飽和點(diǎn)高;玉米植株高大,物質(zhì)消耗較多,呼吸速率較大,需要在較強(qiáng)的光照強(qiáng)度下合成較多的有機(jī)物才能“補(bǔ)償”呼吸消耗,故玉米的光補(bǔ)償點(diǎn)高。(3)地上部分,玉米較高、綠豆較矮,充分利用了不同層次的光能;地下部分,玉米根深、綠豆根淺,根系深淺搭配,合理地利用了不同層次土壤內(nèi)的水分和養(yǎng)分。(4)間作對CO2和光能的利用優(yōu)于單作,光合速率高。
23.(13分)生物膜系統(tǒng)在細(xì)胞生命活動(dòng)中的作用極為重要。為研究生物膜的特點(diǎn),科學(xué)家進(jìn)行了大量的研究,請回答下列問題。
(1)研究者用熒光染料對細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)進(jìn)行處理,使膜發(fā)出熒光。再用高強(qiáng)度激光照射細(xì)胞膜的某區(qū)域,使其瞬間被“漂白”(即熒光消失),隨后該漂白區(qū)域熒光逐漸恢復(fù)。如果用特定方法去除細(xì)胞膜中的膽固醇,漂白區(qū)域熒光恢復(fù)的時(shí)間縮短,說明膽固醇對細(xì)胞膜中分子的運(yùn)動(dòng)具有　　　　作用,該實(shí)驗(yàn)說明細(xì)胞膜具有　　　　　　　　　　　。?
(2)蛋白質(zhì)分子以不同方式鑲嵌在磷脂雙分子層中,如鑲在表面、部分或全部嵌入、貫穿。為了檢測膜蛋白在膜上的分布位置,科學(xué)家設(shè)計(jì)了以下實(shí)驗(yàn)。將細(xì)胞分為三組,甲組不做處理;乙組用胰蛋白酶處理完整的細(xì)胞,此時(shí)胰蛋白酶不能透過細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞;丙組先提高細(xì)胞膜的通透性,再用胰蛋白酶處理完整細(xì)胞,此時(shí)胰蛋白酶能進(jìn)入細(xì)胞(如圖1所示)。分別提取、分離三組細(xì)胞膜上的蛋白進(jìn)行電泳,結(jié)果如圖2所示(注:控制消化處理的時(shí)間,使胰蛋白酶不能消化位于脂雙層內(nèi)部的蛋白質(zhì)部分。電泳能測定蛋白質(zhì)相對分子質(zhì)量的大小,蛋白質(zhì)越小,遷移越快,反之則慢)。

圖1

圖2　電泳帶型
根據(jù)結(jié)果推測,1~5號蛋白質(zhì)中,如果有跨膜的水通道蛋白,最可能是　　　(填編號),鑲在膜內(nèi)側(cè)表面的蛋白質(zhì)是　　　　　　(填編號)。由此說明,細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)具有不對稱性。?
(3)水生動(dòng)物的卵母細(xì)胞在清水中不易漲破,而紅細(xì)胞在清水中卻容易漲破。初步研究發(fā)現(xiàn),紅細(xì)胞快速吸水與其細(xì)胞膜上的CHIP28蛋白有關(guān),請以爪蟾卵母細(xì)胞為材料設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證CHIP28蛋白的功能(簡要寫出實(shí)驗(yàn)思路和預(yù)期結(jié)果)。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?
答案:(1)抑制　一定的流動(dòng)性　(2)1　4和5　(3)實(shí)驗(yàn)思路:將水通道蛋白CHIP28插入不含有水通道蛋白的爪蟾卵母細(xì)胞的細(xì)胞膜上,再將卵母細(xì)胞置于清水中,觀察爪蟾卵母細(xì)胞是否吸水漲破。預(yù)期結(jié)果:爪蟾卵母細(xì)胞快速吸水漲破。
解析:(1)研究發(fā)現(xiàn),如果用特定方法去除細(xì)胞膜中的膽固醇,漂白區(qū)域熒光恢復(fù)的時(shí)間縮短,說明熒光恢復(fù)是分子運(yùn)動(dòng)的結(jié)果,膽固醇對膜中分子的運(yùn)動(dòng)具有抑制作用;此項(xiàng)研究結(jié)果顯示,發(fā)熒光區(qū)域與熒光“漂白”區(qū)域的分子在一定程度上可以運(yùn)動(dòng),說明細(xì)胞膜具有一定的流動(dòng)性的特點(diǎn)。(2)水通道蛋白貫穿磷脂雙分子層,乙組(消化暴露于膜外側(cè)蛋白)和丙組(消化暴露于膜外側(cè)和內(nèi)側(cè)蛋白)均會(huì)被部分消化,使相對分子質(zhì)量變小,電泳條帶與完整蛋白不同。分析圖2可知,只有蛋白1符合上述特征,故1可能是水通道蛋白;鑲在膜內(nèi)側(cè)表面的蛋白質(zhì)在乙組實(shí)驗(yàn)中不會(huì)被消化,電泳條帶應(yīng)與甲組相同,但在丙組實(shí)驗(yàn)中會(huì)被完全消化,不出現(xiàn)電泳條帶,所以4和5可能是鑲在膜內(nèi)側(cè)表面的蛋白質(zhì)。由此說明,細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)具有不對稱性。(3)紅細(xì)胞在清水中很容易漲破,而水生動(dòng)物的卵母細(xì)胞在清水中不易漲破,初步研究發(fā)現(xiàn),紅細(xì)胞快速吸水與細(xì)胞膜上的水通道蛋白CHIP28有關(guān)。為驗(yàn)證CHIP28蛋白的功能,可設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)思路為:將水通道蛋白CHIP28插入不含有水通道蛋白的爪蟾卵母細(xì)胞的細(xì)胞膜上,再將卵母細(xì)胞置于清水中,觀察爪蟾卵母細(xì)胞是否吸水漲破。預(yù)期結(jié)果:爪蟾卵母細(xì)胞快速吸水漲破,可證明紅細(xì)胞快速吸水與細(xì)胞膜上的水通道蛋白CHIP28有關(guān)。

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